Устройство для определения количества растворенных газов в жидкости

(23) П риоритет -Опубликовано. 25.01,80. Бюллетень3Дата опубликования юписания 25.01.80 до делам нзооретенив и открытий(72) Авторы изобретения Ю, И. Дышлевой и Е. С. Чистяков Харьковский авиационный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА РАСТВОРЕННЫХ ГАЗОВ В ЖИДКОСТИЦелью изобретения является упрошение конструкции и повышение точности измерения пу.тем увеличенич чувствительности устройства.Это достигается тем, что в устройство, со. держащее генератор ультразвуковых колебаний, соединенный с пьезоэлектрическим излучателем, ,. и детектор, введены счетчик импульсов, реле времени и электронный ключ, один вход кото. рого через детектор соединен с излучателем,Изобретение относится к области контроль. но-измерительной техники и может быть использовано для контроля количества растворенных газов в жидкости.Известно устройство 11 для измерения концентрации газовой фазы в потоке жидкости, содержашее полый цилиндрический пьезоэлектрический датчик, подключенный через резистор к ультразвуковому генератору, и индикатор, подключенный непосредственно к датчику, Од 10 пако этим устройством нельзя измерять концентрацию растворенных газов в жидкости,Известны также устройства 21, в которых растворенный газ предварительно выделяется в виде пузырьков в специальной измерительной15 ячейке, измеряется электропроводность среды с пузырьками при двух различных давлениях и по градуировочной кривой определяется ко. личество растворенных газов. Процесс измерения этим устройством также достаточно трудо. емок, поскольку связан с вакуумированием жидкости.Ближайшим ло технической сушности к предложенному является устройство 31 для определения количества растворенных газовв жидкости, содержащее ультразвуковой гене.ратор, соединенный с пьезоэлектрическим излучателем, и детектор.Однако это устройство достаточно сложнопо конструкции и обладает недостаточной точностью измерения, особенно в диапазоне газо. содержаний а ) 1,5% (для воды), то есть в,диапазоне, представляюшем наибольший интерес для практики,Это обусловлено тем, что зависимость по. рогового давления дегазации от количества растворенных газов в этом диапазоне газосодержаний выражена слабо.:другой вход - с реле времени, а выход - со счетчиком импульсов.На фиг, 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - осциллограммы напряжения в различных точках схемы устрой- Б ства; на фиг, 3 - тарировочные кривые для воды к предложенному устройству (А) и к известному устройству (Б) в условных едини.Устройство состоит из ультразвукового ге нератора 1, подключенного к детектору 2 и пд. лому цилиндрическому излучателю 3, в который заливают исследуемую жидкость 4,Выход детектора 2 соединен с одним из 15 входов электронного ключа 5, второй вход которого подключен к реле времени 6. Выход электронного ключа 5 подключен к входу счетчика импульсов 7.Устройство работает следующим образом, 2 оИсследуемую пробу жидкости 4 заливают в полый цилиндрический излучатель 3, который возбуждается от генератора 1 электрических колебаний с фиксированными частотой и амплитудой, Амплитуда напряжения генератора 1 25 выбирается таким образом, чтобы выделение газа из жидкости при ее дегазации обеспечива. лось в виде стабильной последовательности одиночных пузырьков, образующихся в фокусе излучателя 3 за счет процессов направленной зО диффузии растворенного газа из жидкости в микропузырьки и их коагуляции. При достижении пузырьком размера больше резонансного он резко выталкивается акустичес- З кими радиационными силами из фокуса излучателя 3 к его стенке, а на его месте начинает " зарождаться и расти новый пузырек. При удалении пузырька из фокуса излучателя изменяет. ся нагрузка среды на излучатель и тем самым40. на генератор 1, что проявляется в образовании кратковременных выбросов напряжения на излу чателе (см, эпюру "д" на фиг. 2), Эти выбросы выделяются детектором 2 (эпюра "б") и ис.пользуются для подсчета числа пузырьков, так 45 4как экспериментально установлено, что каждому . пузырьку соответствует только олин выброс напряжения.Для подсчета числа пузырьков импульсы с выхода детектора 2 подаются через электронный ключ 5 на счетчик импульсов 7, Электронный ключ управляется реле времени 6, которое по команде оператора вырабатывает перепад напря. жения фиксированной длительности (эпюра "в"), открывающий на это время электронный ключ 5.Прошедщие через электронный ключ 5 импульсы (эпюра "г") подсчитываются счетчиком импульсов 7.Для определения количества растворенных газов сг по показаниям счетчика импульсов для каждой жидкости предварительно снимают тари/ровочные кривые а=1(п), где и - число импульсов зафиксированный отрезок времени. Тарировку производят по любому физическому прибору, определяющему абсолютное значение количества растворенных газов в жидкости. Формула изобретения Устройство для определения количества раст.воренных газов в жидкости, содержащее генератор ультразвуковых колебаний, соединенныйс пьезоэлектрическим излучателем, и детектор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюупрощения конструкции и повышения точнос- .,ти измерения путем увеличения чувствительнос.ти устройства, оно снабжено счетчиком импульсов, реле времени и электронным ключом,один вход которого через детектор соединенс излучателеМ, другой - с реле времени, а выход - со счетчиком импульсов.Источники йнформации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР Яф 427641,кл. 6 01 й 29/02.2, Перепелкин К. Е. "Заводская лаборатория" ХХУ Мф 10, с, 1213, 1959 год;3. Авторское свидетельство СССР Мф 176450,кл, 6 01 й 29/02, 1965 (прототип).711460 житие, ос Составитель Е, Артамоно Техред Н,Ковалева ректор Ю, Макаренко Редактор Л. Бибер аз 9001/31 дписн Тираж 1019НИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб СССР 4 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое